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高级催化还原技术与设备
该项目为“十五”国家 863 计划课题成果。针对难降解工业废水浓度高、色度大、 有毒有害的特点，开发出催化铁、催化铝等内电解方法，经处理后废水的可生化性大大 改善、色度降低，且产生的铁离子等起到混凝作用，强化了后续好氧生物处理工艺。对 一般化工区混合废水采用该方法预处理、再经通常的生物处理工艺，出水可以达到二级 排放标准。
同济大学
2021-04-13
新型催化精馏规整填料技术
催化精馏技术在一个设备内整合催化反应与精馏分离，在催化反应进行的同时，通过精馏过程把产物从体系中分离，推动反应平衡向右移动。它适用于需要催化剂进行均相或非均相催化来提高反应速率,且反应物的转化率和催化剂的选择性通常达不到100%的情况。天津大学开发的新型催化精馏规整填料技术，在实现催化精馏耦合过程的同时，可有效提升设备的通量以及催化剂的装填量，并降低压降。相比于传统的催化精馏填料，可提升通量50%以上。填料内部的特殊结构设计可有效提升气液固三相的传质，促进物料在催化剂内部的扩散，大大提升了反应效率和分离效率。目前该技术已经在石化行业中的轻汽油醚化，MTBE，叔丁醇脱水，碳四加氢异构化等工艺中得到了应用。
天津大学
2023-05-10
钛基电催化电极技术
1、成果简介：（500字以内） 以钛金属为基体的带有电催化涂层的电极最初由H. Beer在1965年发明，被称为DSA®型RuO2-TiO2涂层阳极在意大利的Denora公司首先实现了工业化，商品名称为尺寸稳定阳极DSA® （Dimensionally Stable Anode）。DSA®阳极首先被用到氯碱工业，由于它的不溶性，氯过电
吉林大学
2021-04-14
燃料电池催化剂
质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有能量转换效率高和环境友好等优点， 是电动汽车的理想动力源。但燃料电池电动汽车(FCV)的商业化，必须解决基 于碳载钳(Pt/C)催化剂FCV的高成本问题。
自2009年美国科学家在Science杂志报道氮参杂碳纳米管(NC)具有潜在 的氧还原(0RR)催化活性以来，化学家与材料科学家一直在探寻如何进一步 提高NC材料的0RR催化活性的方法，以代替目前燃料电池发动机中的Pt/C催化剂。因此，我们的研究团队基于氮参杂石墨烯(NG)材料，在国际上首次通过 “NG分子结构一NG电导率一0RR催化活性”的关联，找到了该科学难题的突破 点.我们在分子结构模拟的基础上，认识到三种氮参杂NG材料中，既唳型和既 咯型具有二维平面结构，使NG保持了石墨烯原有的平面共辗大兀键结构，具 有良好的导电性，因而具有优异的0RR催化活性；而丁基型NG为三维空间不 平整结构，破坏了石墨烯原有的二维平面共巍大e键结构，导电性差，因而0RR 催化活性低。因此，有效的氮参杂应以唬唳型和唬咯型为主，尽可能减少甚至 杜绝丁基型NG的形成。我们利用层状材料(LM)的层间限域效应，通过调制LM 层间距，在LM层间插入苯胺单体，层间聚合，然后热解的方法，获得平面氮参杂 达90%以上的NG材料。其催化0RR的半波电位仅比Pt/C催化剂落后60mV,是传 统方法下获得的NG材料0RR催化活性的54倍，以该材料为正极催化剂的质子 交换膜燃料电池的输出功率达580mW/cm ,与Pt/C催化剂的0RR活性处于同一 个数量级，为世界领先水平。我们开发的此类新型NG材料已经具备了在燃料 电池发动机中完全替代Pt/C催化剂的可能性。LM层间近乎封闭的扁平反应空间 不仅克服了传统开放体系下合成的NG以丁基型为主，导电性差，活性低的弊病， 而且也克服了开放体系下因掺N效率低而导致合成NG成本高的问题。该研究成 果意味着，长期困扰燃料电池实用化的高成本问题将不再是瓶颈问题。
重庆大学
2021-04-11
一种对于二氧化碳 (CO2) 还原反应具有高选择性和活性的电催化剂
开发出了一种基于钴酞菁（CoPc）分子的高性能CO 2 还原电催化剂材料。在纳米尺度上，CoPc分子通过强π-π相互作用均匀的附着在碳纳米管(CNT)外壁上，形成CoPc/CNT复合物。与CoPc分子相比，该复合物电催化剂显著提高了CO 2 还原为一氧化碳（CO，一种在大规模化工产品制造中广泛应用的重要工业气体）反应的电流密度并有效改善了催化剂的选择性以及稳定性。在0.1 M 碳酸氢钾 (KHCO 3 ) 电解质中进行电催化CO 2 还原时，CoPc/CNT复合催化剂能够在0.52 V的过电势下稳定地维持10mA cm -2 左右电流密度10小时以上，并且CO的法拉第效率始终保持在90%以上。在分子水平上，通过在CoPc分子上引入氰基（CN）,得到的CoPc-CN/CNT复合物电催化剂在0.1M KHCO 3 水相电解质中催化CO 2 还原为CO的法拉第效率在研究的电势区间内都达到95%以上。该CoPc-CN/CNT电催化剂能够在0.52V过电势下进一步提高CO 2 还原的电流密度至15mAcm -2 ，转化频率（Turnover Frequency, TOF）为4.1s -1 。该复合催化剂在电催化CO 2 还原中能够实现较高的电极电流密度(可媲美当前最好的非均相电催化剂)，同时维持单个催化位点的高活性(可媲美当前最好的分子体系电催化剂)。该项研究表明这种分子/纳米碳复合材料是一类非常诱人的能够转换过剩排放CO 2 为可再生燃料的电催化剂材料。
南方科技大学
2021-04-13
连续流微反应器技术
上海交通大学
2021-04-11
流化床膜反应器技术
通过将膜分离器与流化床反应器耦合，利用膜材料的选择筛分与渗透性能，在高温下实现气相产物与催化剂的原位分离，从而提高催化剂使用效率与反应的转化率及产品选择性、同时有效去除反应产物中的热粒子与焦油等杂质，减少PM 2.5等超细颗粒物排放，实现产物净化与大气环境保护。流化床膜反应器在气固相反应过程中对贵重催化剂和超细粉体的回收具有重大的经济意义，可最大程度的减少催化剂或产品的损耗，降低生产成本，提高经济效益.
南京工业大学
2021-04-13
磨盘式双螺杆反应挤出机
研发阶段/n本项目采用国内外首创的专利技术，将磨盘与双螺杆挤出机组合，使双螺杆的塑化能力和塑化质量大幅度提高，塑化效果超过密炼，产量高于挤出机，轴向尺寸仅是挤出机的1/3-2/3，在高塑炼质量、高产量、低能耗的前提下，实现物料的连续输出。用于橡胶、塑料的连续混合、密炼、反应挤出。两辊开炼机的原理是采用两个互相靠近的旋转辊筒构成的缝隙对物料进行反复的挤压和研磨，主要优点是塑化效果好，主要缺点是混合效果不佳且靠人工敞开操作。密炼机是改用密闭腔里设置两个Z形搅拌辊，改善了密封性和混合效果，缺点是剪切塑化作
湖北工业大学
2021-01-12
原子经济性反应新工艺
原子经济性反应可从源头上减少和消除化工生产对环境的污染，反应物的原子全部转化为期望的最终产物，是绿色化学与化工发展的重要方向。原子经济性反应新工艺针对系列原子经济反应工艺，开发了系列固体酸催化剂和反应精馏集成技术，提高转化率和选择性，实现合成工艺无“废水”排放。
技术特点：
1．烯烃与羧酸加成酯化合成羧酸特种酯：丙烯与醋酸加成生产醋酸异丙酯；异丁烯与羧酸加成生产醋酸叔丁酯、（甲基）丙烯酸叔丁酯、氯乙酸叔丁酯、溴代异丁酸叔丁酯等羧酸叔丁酯；（甲基）丙烯酸与环己烯加成生产（甲基）丙烯酸环己酯；（甲基）丙烯酸与莰烯加成生产（甲基）丙烯酸异冰片酯；
2．丙烯酸酯与醇加成生产烷氧基丙酸酯：丙烯酸甲酯与甲醇加成生产3-甲氧基丙酸甲酯；丙烯酸乙酯与乙醇加成生产3-乙氧基丙酸乙酯；
3．多元醇选择性醚化反应：乙二醇与异丁烯加成生产乙二醇单叔丁基醚；
4．三氯化磷连续直接氧化生产三氯氧磷。
南京工业大学
2021-01-12
陶瓷膜连续反应器技术
基于陶瓷膜材料的连续膜反应器技术是化工产品生产过程的重要强化手段，是化学工业绿色化发展的重要举措之一，该工艺将催化反应与膜分离两个单位操作耦合到同一个系统中，实现超细催化剂与产品的原位分离，使生产过程连续化，可简化流程、节约成本、提高产品质量并减少环境污染。
该技术在石油化工、医药、农药、染料等众多行业的产品生产过程中具有广阔的应用前景，该技术有望取代离心、板框过滤以及金属管过滤等传统的催化剂分离技术，成为二十一世纪最有前途的化工工艺之一。
专利情况：已授权10项
成熟度：量产
合作方式：技术开发、技术服务、技术咨询
创新要点：将反应与分离两个相互独立的单元过程耦合为一个单元操作，生产过程中，反应物料连续不断地进入反应器，反应一定时间后，物料通过泵的作用进入膜组件，催化剂被膜截留并回到反应器继续参与反应，产品连续透过膜，通过进料流量与出料流量的控制，实现生产过程的连续平稳运行。
连续膜反应器技术中除了反应器，成套膜装备也是其核心构件。膜分离属于单元操作，通过膜组件的串并联，可实现处理量的增加，因此仅需通过膜数量的增加，即可增加生产规模。目前最大的膜反应器装备为20万吨/年己内酰胺生产用膜反应器，其膜面积为600平方米。膜反应器装备的投资依赖于膜面积的大小，其基本投资为1~1.5万/平方米。同传统生产工艺相比，连续膜反应器技术可显著增加生产规模，完全实现催化剂的循环使用，降低能耗20%以上。
南京工业大学
2021-01-12